煤炭的形成是一個複雜的過程，涉及生物、地質和地球化學作用的結合，主要包括以下幾個階段：
植物遺體的堆積階段。在古生代、中生代和新生代的特定時期，由於地球氣候溫暖濕潤，大量植物繁茂，其死亡後的遺體在沼澤、湖泊或淺海等環境中堆積。這些植物遺體包括低等植物如菌藻類和高等植物如裸子植物和被子植物。
泥炭化階段。在這一階段，植物的遺體在微生物的參與下通過生物化學過程分解和轉化，形成泥炭或腐泥。這個過程主要發生在地表，涉及生物地球化學作用。
煤化階段。煤化過程包括成岩作用和變質作用兩個連續的過程。成岩作用是指泥炭層在地熱和壓力作用下發生壓實、失水、老化等變化，轉變為褐煤。褐煤進一步在高溫高壓下經過變質作用，失去水分、增加碳含量，最終形成煙煤和無煙煤。
煤炭的形成過程非常漫長，通常需要數百萬至數億年。這個過程中，植物遺體中的有機物質被分解成碳元素，並與周圍的岩石結合，形成黑色可燃的沉積岩——煤炭。